برای حل سؤال، به معادلات داده شده توجه میکنیم:
1. \( ab = 2 \)
2. \( a + b = 4 \)
ما باید مقدار \( a^2 - b^2 \) را پیدا کنیم. به یاد داشته باشید که از رابطه زیر میتوان استفاده کرد:
\[
a^2 - b^2 = (a + b)(a - b)
\]
با داشتن \( a + b = 4 \)، نیاز داریم مقدار \( a - b \) را پیدا کنیم. برای این منظور:
1. معادله \( a^2 - 2ab + b^2 = (a - b)^2 \) را نوشته و مقدار \( a - b \) را بیابید.
از معادلهی استاندارد مربع دو جملهای:
\[
(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2
\]
پس داریم:
\[
16 = a^2 + 2ab + b^2
\]
رابطهی \( ab = 2 \) را جایگزین کرده:
\[
16 = a^2 + 4 + b^2
\]
\[
12 = a^2 + b^2
\]
اکنون مقدارهای \( a^2 \) و \( b^2 \) را در رابطهی \( a^2 - b^2 = (a + b)(a - b) \) جایگزین میکنیم:
\[
(a - b)^2 = a^2 + b^2 - 2ab = 12 - 4 = 8 \]
پس:
\[
a - b = \sqrt{8} = 2\sqrt{2}
\text{ یا }
a - b = -\sqrt{8} = -2\sqrt{2}
\]
اکنون عبارت \( a^2 - b^2 \) را به صورت زیر محاسبه میکنیم:
\[
a^2 - b^2 = (a + b)(a - b) = 4 \cdot 2\sqrt{2} = 8\sqrt{2}
\]
بنابراین، گزینه صحیح گزینه 4 یعنی \( 8\sqrt{2} \) است.